[發(fā)明專利]一種三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010562517.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111536877A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振友;張旭;朱利民
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫身為度信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;陳麗麗

1.一種三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，三坐標(biāo)測量機(jī)上安裝線激光傳感器，在三坐標(biāo)測量機(jī)的測量范圍內(nèi)設(shè)置球棒，所述三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法包括：

獲取線激光傳感器按照預(yù)設(shè)掃描測量路徑對球棒進(jìn)行掃描測量后的測量數(shù)據(jù)，其中所述測量數(shù)據(jù)為激光坐標(biāo)系下的測量數(shù)據(jù)；

將激光坐標(biāo)系下的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系下的測量數(shù)據(jù)；

建立帶有誤差系數(shù)的代價函數(shù)；

根據(jù)所述代價函數(shù)以及所述三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系下的測量數(shù)據(jù)計算得到誤差標(biāo)定結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)掃描測量路徑滿足以下條件：

球棒的雙球始終保持在線激光傳感器的測量范圍內(nèi)；以及，

線激光傳感器的相鄰兩次觸發(fā)時，對應(yīng)的三坐標(biāo)測量機(jī)的Z軸數(shù)值成等差數(shù)列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，將球棒的左側(cè)的球標(biāo)記為A球，將球棒的右側(cè)的球標(biāo)記為B球，所述預(yù)設(shè)掃描測量路徑包括：

從A球到B球的順序開始，且首先從A球的左側(cè)移動至A球的右側(cè)停止，然后從B球的左側(cè)移動至B球的右側(cè)結(jié)束。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，所述獲取線激光傳感器按照預(yù)設(shè)掃描測量路徑對球棒進(jìn)行掃描測量后的測量數(shù)據(jù)，包括：

當(dāng)所述散坐標(biāo)測量機(jī)帶動線激光傳感器沿所述預(yù)設(shè)掃描測量路徑移動時，獲取同一時刻的所述線激光傳感器的測量值以及對應(yīng)的三坐標(biāo)測量機(jī)的坐標(biāo)值

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，所述同一時刻的所述線激光傳感器的測量值以及對應(yīng)的三坐標(biāo)測量機(jī)的坐標(biāo)值包括：

A球的測量點在三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)記錄為

B球的測量點在三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)記錄為

其中，^MT_L表示根據(jù)理論安裝位置確定的線激光傳感器與三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系的理論關(guān)系；T_error表示誤差矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述代價函數(shù)以及所述三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系下的測量數(shù)據(jù)計算得到誤差標(biāo)定結(jié)果，包括：

根據(jù)最小二乘擬合法分別對球棒的A球的球心坐標(biāo)O_A和B球的球心坐標(biāo)O_B進(jìn)行擬合，其中擬合半徑與球棒的兩個球?qū)?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)球半徑相等，且球棒的位置相對于三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系位置不變，A球的標(biāo)準(zhǔn)半徑為R_A，B球的標(biāo)準(zhǔn)半徑為R_B，A球和B球之間的球距恒定。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，通過在三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系下的測量點與球心的關(guān)系建立代價函數(shù)，并通過最小二乘法獲得誤差矩陣以及A球和B球的球心坐標(biāo)，其中所述代價函數(shù)的表達(dá)式為：

其中，所述代價函數(shù)的表達(dá)式滿足表示測量點選擇系數(shù)，n_a表示測量A球時產(chǎn)生的點的數(shù)量，n_b表示測量B球時產(chǎn)生的點的數(shù)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三坐標(biāo)測量機(jī)上的線激光傳感器姿態(tài)標(biāo)定方法，其特征在于，所述誤差矩陣包括：繞三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系X軸旋轉(zhuǎn)的歐拉角α，繞三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系Y軸旋轉(zhuǎn)的歐拉角β，繞三坐標(biāo)測量機(jī)坐標(biāo)系Z軸旋轉(zhuǎn)的歐拉角γ。